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金屬電化學(xué)腐蝕,不銹鋼和鐵電化學(xué)腐蝕

  • 化學(xué)
  • 2024-09-03

金屬電化學(xué)腐蝕?電化學(xué)腐蝕是一種金屬在接觸環(huán)境介質(zhì)如酸、堿、鹽等溶液時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)過程,在這個過程中,金屬表面發(fā)生損失,并伴隨電流的產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕是指金屬在接觸到電解質(zhì)溶液時,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的腐蝕現(xiàn)象。這種腐蝕過程涉及電子的轉(zhuǎn)移和電流的產(chǎn)生。金屬與電解質(zhì)溶液接觸后,會發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),那么,金屬電化學(xué)腐蝕?一起來了解一下吧。

金屬腐蝕的原理

電化學(xué)腐蝕是金屬材料在電解質(zhì)環(huán)境中因電化學(xué)反應(yīng)而遭受的損害,這一過程可概括為三種主要類型:差電池腐蝕、同電池腐蝕和無電池腐蝕。

1. 差電池腐蝕

差電池腐蝕,亦稱陽極腐蝕或異電位腐蝕,發(fā)生于金屬表面存在不均勻性的情況下,形成微小的電化學(xué)電池。這些微電池由金屬/電解質(zhì)界面和金屬內(nèi)部組成,其中金屬表面的缺陷處作為陽極加速腐蝕,而周圍較為完好的金屬則作為陰極。

2. 同電池腐蝕

同電池腐蝕,又稱為金屬耦合腐蝕或電位差腐蝕,涉及兩種或多種不同金屬直接接觸并通過電解質(zhì)形成電池。在這種腐蝕中,金屬間存在電位差,導(dǎo)致一個金屬作為陽極被腐蝕,而另一個金屬作為陰極則相對不受腐蝕或腐蝕速率較低。

3. 無電池腐蝕

無電池腐蝕,亦稱自腐蝕或溶解腐蝕,是指金屬在無其他金屬耦合的單一電化學(xué)環(huán)境中發(fā)生的腐蝕。這種腐蝕通常是由于金屬與周圍環(huán)境的直接化學(xué)作用,如在酸性或堿性環(huán)境中金屬的溶解,或在氧化性介質(zhì)中的氧化反應(yīng)。

金屬電化學(xué)腐蝕方程式

1、化學(xué)腐蝕:是指金屬材料在干燥氣體和非電解質(zhì)溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成化合物的過程中沒有電化學(xué)反應(yīng)的腐蝕。

化學(xué)腐蝕原理:是由于金屬表面與環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而引起的腐蝕。當(dāng)金屬與非電解質(zhì)相接觸時,非電解質(zhì)中的分子被金屬表面所吸附,并分解為原子后與金屬原子化合,生成腐蝕產(chǎn)物。

2、電化學(xué)腐蝕:就是金屬和電解質(zhì)組成兩個電極,組成腐蝕原電池。

電化學(xué)腐蝕原理:當(dāng)金屬被放置在水溶液中或潮濕的大氣中,金屬表面會形成一種微電池,也稱腐蝕電池(其電極習(xí)慣上稱陰、陽極,不叫正、負(fù)極)。陽極上發(fā)生氧化反應(yīng),使陽極發(fā)生溶解,陰極上發(fā)生還原反應(yīng),一般只起傳遞電子的作用。

電化學(xué)腐蝕的速率比化學(xué)腐蝕的速率要快,很常見的例子是鋼鐵在海水、潮濕空氣中中的腐蝕,很輕易的就生銹或者形成腐蝕限坑。

電化學(xué)防腐

電化學(xué)腐蝕原理:兩種金屬在溶液中形成回路,并發(fā)生氧化還原反應(yīng),導(dǎo)致活性金屬發(fā)生反應(yīng)并發(fā)生腐蝕。1、電化學(xué)腐蝕是指鐵和氧形成兩個電極,形成腐蝕性原電池。電化學(xué)腐蝕反應(yīng)是一種氧化還原反應(yīng)。在反應(yīng)中,金屬失去電子并被氧化。該反應(yīng)過程稱為陽極反應(yīng)過程,反應(yīng)產(chǎn)物為進入介質(zhì)的金屬離子或覆蓋金屬表面的金屬氧化物(或金屬不溶鹽);介質(zhì)中的物質(zhì)從金屬表面獲得電子并被還原,其反應(yīng)過程稱為陰極反應(yīng)過程。在陰極反應(yīng)過程中,獲得電子并被還原的物質(zhì)通常稱為去極化劑。2、在均勻腐蝕條件下,金屬表面發(fā)生陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的概率沒有顯著差異,兩種反應(yīng)的表面位置隨機變化。如果金屬表面的某些區(qū)域主要進行陽極反應(yīng),而其他表面區(qū)域主要進行陰極反應(yīng),則前者稱為陽極區(qū)域,后者稱為陰極區(qū)域。陽極區(qū)和陰極區(qū)形成一個腐蝕電池。陽極反應(yīng)是金屬材料損壞的直接原因,因此經(jīng)常使用外部電源或電線將被保護金屬與另一種低電極電位的金屬連接,從而使低電位的金屬發(fā)生腐蝕。

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電化學(xué)腐蝕與防護

方程式:

形成原電池,發(fā)生吸氧腐蝕:

負(fù)極(Fe):2Fe - 4e? = 2Fe2?

正極(C):O? + 4e? + 4H?O = 4OH?

這是電化學(xué)腐蝕當(dāng)中一個比較典型的例子。鋼鐵在潮濕的空氣中表面會形成一薄層水膜,水膜又溶解有來自大氣中的二氧化碳、二氧化硫、硫化氫、等氣體,使水膜中含有一定量的氫離子,結(jié)果在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好構(gòu)成了原電池。

由于在腐蝕過程中不斷有氫氣放出,所以叫做析氫腐蝕,這是在酸性環(huán)境中引起的腐蝕。如果鋼鐵表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性,但溶有一定量的氧氣,此時就會發(fā)生吸氧腐蝕。

電化學(xué)腐蝕就是金屬和電解質(zhì)組成兩個電極,組成腐蝕原電池。例如鐵和氧氣,因為鐵的電極電位總比氧的電極電位低,所以鐵是負(fù)極,遭到腐蝕。特征是在發(fā)生氧腐蝕的表面會形成許多直徑不等的小鼓包,次層是黑色粉末狀潰瘍腐蝕坑陷。

擴展資料:

電解質(zhì)溶液,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成無數(shù)微小的原電池。在這些原電池里,鐵是負(fù)極,碳是正極。鐵失去電子而被氧化.電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。

金屬材料與電解質(zhì)溶液接觸 , 通過電極反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕。

電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕有什么區(qū)別

一、性質(zhì)不同

1、不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時,會發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。

2、化學(xué)腐蝕是指金屬與外部介質(zhì)直接起化學(xué)作用,引起表面的破壞。

二、氧化的物質(zhì)不同

1、電化學(xué)腐蝕活潑金屬被氧化,例如電解質(zhì)溶液跟鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成無數(shù)微小的原電池發(fā)生腐蝕。

2、化學(xué)腐蝕金屬被氧化,例如高溫爐氣等氧化性氣體使鋼材表面生成氧化鐵及表面脫碳的腐蝕。

三、過程不同

1、電化學(xué)腐蝕:在潮濕的空氣里,鋼鐵的表面吸附了一層薄薄的水膜,這層水膜里含有少量的氫離子與氫氧根離子,還溶解了氧氣等氣體,結(jié)果在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液,

它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成無數(shù)微小的原電池。在這些原電池里,鐵是負(fù)極,碳是正極。鐵失去電子而被氧化。電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。

2、化學(xué)腐蝕過程:開始時,在金屬表面形成一層極薄的氧化膜,然后逐步發(fā)展成較厚的氧化膜,當(dāng)形成第一層金屬氧化膜后,它可以減慢金屬繼續(xù)腐蝕的速度,從而起到保護作用,但所形成的膜必須是完整的,才能阻止金屬的繼續(xù)氧化。

以上就是金屬電化學(xué)腐蝕的全部內(nèi)容,一、性質(zhì)不同 1、不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時,會發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。2、化學(xué)腐蝕是指金屬與外部介質(zhì)直接起化學(xué)作用,引起表面的破壞。二、氧化的物質(zhì)不同 1、電化學(xué)腐蝕活潑金屬被氧化。

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